(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形断面を有しコネクタに接続する複数の絶縁電線を、拘束材により束ねて電線束を造る場合の前記絶縁電線の配置を、コンピュータに予測させる電線配置予測方法において、
コンピュータに、前記複数の絶縁電線の前記コネクタの各端子にそれぞれ接続する位置、及び前記複数の絶縁電線の各半径に基づき初期配置を定めるステップ、定めた初期配置の中心を、各絶縁電線の各半径により予め定めた重み係数に基づき算出するステップ、算出した中心に基づき、前記初期配置を前記拘束材で定まる形状の配置に写像変換するステップ、写像変換した形状の配置に基づき、各絶縁電線が互いに接触する接触配置を算出するステップ、算出した接触配置の電線束を、前記拘束材で任意の拘束力により束ねた場合の時系列的に変化する拘束配置を算出するステップ、算出した拘束配置内の各絶縁電線に作用する力を算出するステップ、算出した各作用力に基づき、各絶縁電線に作用する各加速度を算出するステップ、算出した各加速度により、各絶縁電線の中心点を質点とする運動方程式をそれぞれ作成し、作成した運動方程式により各絶縁電線の速度及び位置ベクトルを算出するステップ、算出した各速度及び各位置ベクトル、並びに前記拘束配置及び各作用力に基づき、各絶縁電線の位置変動が収束したか否かを判定するステップを実行させ、収束していない場合は、微小時間が経過した時点における前記拘束配置を算出するステップから反復実行させることを特徴とする電線配置予測方法。
【請求項２】
前記拘束配置内の各絶縁電線に作用する力には、前記拘束配置の拘束材から各絶縁電線への反発力、各絶縁電線間の接触荷重、及び各絶縁電線間の摩擦荷重を含む請求項１記載の電線配置予測方法。
【請求項３】
前記接触配置を算出するステップは、コンピュータに、各絶縁電線を前記中心へ所定距離移動させるステップ、所定距離移動させた絶縁電線が互いに干渉した場合は、何れか一方を前記所定距離移動させる前の位置へ戻させるステップ、前記一方を他方の中心点方向へ接触する迄移動させ、移動させた距離を前記所定距離から差引いた距離分、両者の接線方向の前記初期配置の中心へ近付く方向へ移動させるステップ、絶縁電線が更に干渉する場合は、前記一方を前記位置へ戻させるステップ、前記所定距離より短い距離を設定させるステップを含み、設定させた短い距離で前記各絶縁電線を前記中心へ移動させるステップから反復実行させる請求項１又は２記載の電線配置予測方法。
【請求項４】
コンピュータに、算出した前記接触配置を表示画面に表示するステップ、表示した接触配置を予測した配置とする指示を受付けるステップを更に実行させる請求項１乃至３の何れか１つに記載の電線配置予測方法。
【請求項５】
前記拘束配置内の各絶縁電線に作用する力には、前記各絶縁電線が受ける重力、各絶縁電線が周囲の媒質から受ける浮力、及び各絶縁電線が前記コネクタの端子に接続された位置から曲げられることにより作用する力を含む請求項１乃至４の何れか１つに記載の電線配置予測方法。
【請求項６】
前記拘束配置内の各絶縁電線に作用する力には、前記各絶縁電線が有する曲げ癖に起因する各絶縁電線間の接触荷重を含む請求項１乃至５の何れか１つに記載の電線配置予測方法。
【請求項７】
円形断面を有しコネクタに接続する複数の絶縁電線を、拘束材により束ねて電線束を造る場合の前記絶縁電線の配置を予測する電線配置予測装置において、
前記複数の絶縁電線の前記コネクタの各端子にそれぞれ接続する位置、及び前記複数の絶縁電線の各半径に基づき初期配置を定める手段と、該手段が定めた初期配置の中心を、各絶縁電線の各半径により予め定めた重み係数に基づき算出する手段と、該手段が算出した中心に基づき、前記初期配置を前記拘束材で定まる形状の配置に写像変換する手段と、該手段が写像変換した形状の配置に基づき、各絶縁電線が互いに接触する接触配置を算出する手段と、該手段が算出した接触配置の電線束を、前記拘束材で任意の拘束力により束ねた場合の時系列的に変化する拘束配置を算出する手段と、該手段が算出した拘束配置内の各絶縁電線に作用する力を算出する手段と、該手段が算出した各作用力に基づき、各絶縁電線に作用する加速度を算出する手段と、該手段が算出した各加速度により、各絶縁電線の中心点を質点とする運動方程式をそれぞれ作成し、作成した運動方程式により各絶縁電線の速度及び位置ベクトルを算出する手段と、該手段が算出した各速度及び各位置ベクトル、並びに前記拘束配置及び各作用力に基づき、各絶縁電線の位置変動が収束したか否かを判定する手段とを備え、該手段が収束していないと判定した場合は、微小時間が経過した時点における前記拘束配置を算出する手段へ戻り反復するように構成してあることを特徴とする電線配置予測装置。
【請求項８】
コンピュータに、円形断面を有しコネクタに接続する複数の絶縁電線を、拘束材により束ねて電線束を造る場合の前記絶縁電線の配置を予測する手順を実行させる為のプログラムにおいて、
コンピュータに、前記複数の絶縁電線の前記コネクタの各端子にそれぞれ接続する位置、及び前記複数の絶縁電線の各半径に基づき初期配置を定める手順、定めた初期配置の中心を、各絶縁電線の各半径により予め定めた重み係数に基づき算出する手順、算出した中心に基づき、前記初期配置を前記拘束材で定まる形状の配置に写像変換する手順、写像変換した形状の配置に基づき、各絶縁電線が互いに接触する接触配置を算出する手順、算出した接触配置の電線束を、前記拘束材で任意の拘束力により束ねた場合の時系列的に変化する拘束配置を算出する手順、算出した拘束配置内の各絶縁電線に作用する力を算出する手順、算出した各作用力に基づき、各絶縁電線に作用する加速度を算出する手順、算出した各加速度により、各絶縁電線の中心点を質点とする運動方程式をそれぞれ作成し、作成した運動方程式により各絶縁電線の速度及び位置ベクトルを算出する手順、算出した各速度及び各位置ベクトル、並びに前記拘束配置及び各作用力に基づき、各絶縁電線の位置変動が収束したか否かを判定する手順、収束していないと判定した場合に、微小時間が経過した時点における前記拘束配置を算出する手順から反復実行する手順を実行させる為のプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載されたプログラムを記録してあるコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタに接続する複数の絶縁電線を拘束材により束ねて電線束を造る場合の絶縁電線の配置を予測する電線配置予測方法、並びにこの予測方法を実行する為の電線配置予測装置、プログラム及び記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用のハーネスでは、数１０本の電線が束ねられており、これを通す経路を決める為には、この電線束がどの位の太さになるかを知っておく必要がある。また、電線の中には発熱量の大きいものも有るので、放熱性能を考えて、電線束内の各電線の位置も知っておく必要がある。
【０００３】
特許文献１には、束中の各電線サイズに対して、電線の全断面積Ａと本数Ｎｉをそれぞれ算出し、予め算出してある単一サイズの電線からなる束の径比率（又は周長比率）ｋｉ＝束径／電線径を用いて、束径を算出する方法が開示されている。各サイズの束径φｉを算出し、断面積比率で加重平均した束径φ＝Σφｉ×Ａｉ／Ａに実験補正を加えて束径を算出する。
【０００４】
特許文献２には、太い電線から順に、先ず２本を接するように配置し、次に、電線の各中心を通る線分で、最も中央に近い線分を選択し、両端にある電線に接するように次の電線を配置する束配置及び束径を算出する方法が開示されている。これを繰り返すことにより、細密な束配置、及び束径を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１８０７４７号公報
【特許文献２】特開２００８−２０３９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
数値計算で電線位置の情報を得たいが、特許文献１に記載された束径を算出する方法では、束中の各電線配置の情報は得ることができないという問題がある。
特許文献２に記載された束配置及び束径を算出する方法では、太い電線が外に来た場合のみを想定し、初期配置を考慮した配置条件に対応できない。細密状態のみ計算する為、束の拘束力が弱い又は隙間のある構造における電線配置を計算できない。電線間摩擦、結束力（拘束材の内圧）の影響を模擬することができない。電線に加わる外力による影響を模擬することができない。基本的に円形束のみを想定しており、任意の壁構造中の、任意の束構造における電線配置は求めることができない等の問題がある。
【０００７】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、束径だけでなく、電線配置も求めることができ、任意の初期電線配置から、任意の拘束壁を与えて束にした場合の形状、サイズ、拘束力を求めることができ、摩擦、拘束力等の力学的な特性を考慮した形状を求めることができる電線配置予測方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、束径だけでなく、電線配置も求めることができ、任意の初期電線配置から、任意の拘束壁を与えて束にした場合の形状、サイズ、拘束力を求めることができ、摩擦、拘束力等の力学的な特性を考慮した形状を求めることができる電線配置予測装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明は、束径だけでなく、電線配置も求めることができ、任意の初期電線配置から、任意の拘束壁を与えて束にした場合の形状、サイズ、拘束力を求めることができ、摩擦、拘束力等の力学的な特性を考慮した形状を求めることができる電線配置予測方法を、コンピュータに実行させるプログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、束径だけでなく、電線配置も求めることができ、任意の初期電線配置から、任意の拘束壁を与えて束にした場合の形状、サイズ、拘束力を求めることができ、摩擦、拘束力等の力学的な特性を考慮した形状を求めることができる電線配置予測方法を、コンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１発明に係る電線配置予測方法は、円形断面を有しコネクタに接続する複数の絶縁電線を、拘束材により束ねて電線束を造る場合の前記絶縁電線の配置を、コンピュータに予測させる電線配置予測方法において、コンピュータに、前記複数の絶縁電線の前記コネクタの各端子にそれぞれ接続する位置、及び前記複数の絶縁電線の各半径に基づき初期配置を定めるステップ、定めた初期配置の中心を、各絶縁電線の各半径により予め定めた重み係数に基づき算出するステップ、算出した中心に基づき、前記初期配置を前記拘束材で定まる形状の配置に写像変換するステップ、写像変換した形状の配置に基づき、各絶縁電線が互いに接触する接触配置を算出するステップ、算出した接触配置の電線束を、前記拘束材で任意の拘束力により束ねた場合の時系列的に変化する拘束配置を算出するステップ、算出した拘束配置内の各絶縁電線に作用する力を算出するステップ、算出した各作用力に基づき、各絶縁電線に作用する各加速度を算出するステップ、算出した各加速度により、各絶縁電線の中心点を質点とする運動方程式をそれぞれ作成し、作成した運動方程式により各絶縁電線の速度及び位置ベクトルを算出するステップ、算出した各速度及び各位置ベクトル、並びに前記拘束配置及び各作用力に基づき、各絶縁電線の位置変動が収束したか否かを判定するステップを実行させ、収束していない場合は、微小時間が経過した時点における前記拘束配置を算出するステップから反復実行させることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る電線配置予測方法は、前記拘束配置内の各絶縁電線に作用する力には、前記拘束配置の拘束材から各絶縁電線への反発力、各絶縁電線間の接触荷重、及び各絶縁電線間の摩擦荷重を含むことを特徴とする。
【００１３】
第２発明に係る電線配置予測方法では、拘束配置内の各絶縁電線に作用する力には、拘束配置の拘束材から各絶縁電線への反発力、各絶縁電線間の接触荷重、及び各絶縁電線間の摩擦荷重を含んでいる。
【００１４】
第３発明に係る電線配置予測方法は、前記接触配置を算出するステップは、コンピュータに、各絶縁電線を前記中心へ所定距離移動させるステップ、所定距離移動させた絶縁電線が互いに干渉した場合は、何れか一方を前記所定距離移動させる前の位置へ戻させるステップ、前記一方を他方の中心点方向へ接触する迄移動させ、移動させた距離を前記所定距離から差引いた距離分、両者の接線方向の前記初期配置の中心へ近付く方向へ移動させるステップ、絶縁電線が更に干渉する場合は、前記一方を前記位置へ戻させるステップ、前記所定距離より短い距離を設定させるステップを含み、設定させた短い距離で前記各絶縁電線を前記中心へ移動させるステップから反復実行させることを特徴とする。
【００１５】
第３発明に係る電線配置予測方法では、接触配置を算出するステップは、コンピュータに、各絶縁電線を、初期配置の中心へ所定距離移動させ、所定距離移動させた絶縁電線が互いに干渉した場合は、何れか一方を所定距離移動させる前の位置へ戻させた後、戻させた一方を他方の中心点方向へ接触する迄移動させる。次いで、移動させた距離を所定距離から差引いた距離分、一方を両者の接線方向の初期配置の中心へ近付く方向へ移動させる。絶縁電線が更に干渉する場合は、一方を所定距離移動させる前の位置へ戻させて、所定距離より短い距離を設定させ、設定させた短い距離で各絶縁電線を初期配置の中心へ移動させるステップから反復実行させる。
【００１６】
第４発明に係る電線配置予測方法は、コンピュータに、算出した前記接触配置を表示画面に表示するステップ、表示した接触配置を予測した配置とする指示を受付けるステップを更に実行させることを特徴とする。
【００１７】
第４発明に係る電線配置予測方法では、コンピュータに、算出した接触配置を表示画面に表示させ、この表示させた接触配置を予測した配置とする指示を、ユーザから受付けた場合は、そこで処理を終了させる。
【００１８】
第５発明に係る電線配置予測方法は、前記拘束配置内の各絶縁電線に作用する力には、前記各絶縁電線が受ける重力、各絶縁電線が周囲の媒質から受ける浮力、及び各絶縁電線が前記コネクタの端子に接続された位置から曲げられることにより作用する力を含むことを特徴とする。
【００１９】
第５発明に係る電線配置予測方法では、拘束配置内の各絶縁電線に作用する力には、各絶縁電線が受ける重力、各絶縁電線が周囲の媒質から受ける浮力、及び各絶縁電線がコネクタの端子に接続された位置から曲げられることにより作用する力を含んでいる。
【００２０】
第６発明に係る電線配置予測方法は、前記拘束配置内の各絶縁電線に作用する力には、前記各絶縁電線が有する曲げ癖に起因する各絶縁電線間の接触荷重を含むことを特徴とする。
【００２１】
第６発明に係る電線配置予測方法では、拘束配置内の各絶縁電線に作用する力には、各絶縁電線が有する曲げ癖に起因する各絶縁電線間の接触荷重を含んでいる。
【００２２】
第７発明に係る電線配置予測装置は、円形断面を有しコネクタに接続する複数の絶縁電線を、拘束材により束ねて電線束を造る場合の前記絶縁電線の配置を予測する電線配置予測装置において、前記複数の絶縁電線の前記コネクタの各端子にそれぞれ接続する位置、及び前記複数の絶縁電線の各半径に基づき初期配置を定める手段と、該手段が定めた初期配置の中心を、各絶縁電線の各半径により予め定めた重み係数に基づき算出する手段と、該手段が算出した中心に基づき、前記初期配置を前記拘束材で定まる形状の配置に写像変換する手段と、該手段が写像変換した形状の配置に基づき、各絶縁電線が互いに接触する接触配置を算出する手段と、該手段が算出した接触配置の電線束を、前記拘束材で任意の拘束力により束ねた場合の時系列的に変化する拘束配置を算出する手段と、該手段が算出した拘束配置内の各絶縁電線に作用する力を算出する手段と、該手段が算出した各作用力に基づき、各絶縁電線に作用する加速度を算出する手段と、該手段が算出した各加速度により、各絶縁電線の中心点を質点とする運動方程式をそれぞれ作成し、作成した運動方程式により各絶縁電線の速度及び位置ベクトルを算出する手段と、該手段が算出した各速度及び各位置ベクトル、並びに前記拘束配置及び各作用力に基づき、各絶縁電線の位置変動が収束したか否かを判定する手段とを備え、該手段が収束していないと判定した場合は、微小時間が経過した時点における前記拘束配置を算出する手段へ戻り反復するように構成してあることを特徴とする。
【００２３】
第８発明に係るプログラムは、コンピュータに、円形断面を有しコネクタに接続する複数の絶縁電線を、拘束材により束ねて電線束を造る場合の前記絶縁電線の配置を予測する手順を実行させる為のプログラムにおいて、コンピュータに、前記複数の絶縁電線の前記コネクタの各端子にそれぞれ接続する位置、及び前記複数の絶縁電線の各半径に基づき初期配置を定める手順、定めた初期配置の中心を、各絶縁電線の各半径により予め定めた重み係数に基づき算出する手順、算出した中心に基づき、前記初期配置を前記拘束材で定まる形状の配置に写像変換する手順、写像変換した形状の配置に基づき、各絶縁電線が互いに接触する接触配置を算出する手順、算出した接触配置の電線束を、前記拘束材で任意の拘束力により束ねた場合の時系列的に変化する拘束配置を算出する手順、算出した拘束配置内の各絶縁電線に作用する力を算出する手順、算出した各作用力に基づき、各絶縁電線に作用する加速度を算出する手順、算出した各加速度により、各絶縁電線の中心点を質点とする運動方程式をそれぞれ作成し、作成した運動方程式により各絶縁電線の速度及び位置ベクトルを算出する手順、算出した各速度及び各位置ベクトル、並びに前記拘束配置及び各作用力に基づき、各絶縁電線の位置変動が収束したか否かを判定する手順、収束していないと判定した場合に、微小時間が経過した時点における前記拘束配置を算出する手順から反復実行する手順を実行させることを特徴とする。
【００２４】
第９発明に係る記録媒体は、第８発明に記載されたプログラムを記録してあることを特徴とする。
【００２５】
第１発明に係る電線配置予測方法、第７発明に係る電線配置予測装置、第８発明に係るプログラムにより作動するコンピュータ、及び第９発明に係る記録媒体を読取ったコンピュータでは、円形断面を有しコネクタに接続する複数の絶縁電線を、拘束材により束ねて電線束を造る場合の絶縁電線の配置を予測する。初期配置を定める手段が、複数の絶縁電線のコネクタの各端子にそれぞれ接続する位置、及び複数の絶縁電線の各半径に基づき初期配置を定め、中心を算出する手段が、初期配置の中心を、各絶縁電線の各半径により予め定めた重み係数に基づき算出する。写像変換する手段が、その算出した中心に基づき、初期配置を拘束材で定まる形状の配置に写像変換し、接触配置を算出する手段が、その写像変換した形状の配置に基づき、各絶縁電線が互いに接触する接触配置を算出する。
【００２６】
拘束配置を算出する手段が、接触配置の電線束を拘束材で任意の拘束力により束ねた場合の時系列的に変化する拘束配置を算出し、力を算出する手段が、拘束配置内の各絶縁電線に作用する力を算出する。加速度を算出する手段が、その算出した各作用力に基づき、各絶縁電線に作用する加速度を算出し、位置ベクトルを算出する手段が、その算出した各加速度により、各絶縁電線の中心点を質点とする運動方程式をそれぞれ作成し、作成した運動方程式により各絶縁電線の速度及び位置ベクトルを算出する。判定する手段が、その算出した各速度及び各位置ベクトル、並びに拘束配置及び各作用力に基づき、各絶縁電線の位置変動が収束したか否かを判定し、収束していないと判定した場合は、微小時間が経過した時点における拘束配置を算出する手段へ戻って反復する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る電線配置予測方法によれば、束径だけでなく、電線配置も求めることができ、任意の初期電線配置から、任意の拘束壁を与えて束にした場合の形状、サイズ、拘束力を求めることができ、摩擦、拘束力等の力学的な特性を考慮した形状を求めることができる。
【００２８】
本発明に係る電線配置予測装置によれば、束径だけでなく、電線配置も求めることができ、任意の初期電線配置から、任意の拘束壁を与えて束にした場合の形状、サイズ、拘束力を求めることができ、摩擦、拘束力等の力学的な特性を考慮した形状を求めることができる。
【００２９】
本発明に係るプログラムによれば、束径だけでなく、電線配置も求めることができ、任意の初期電線配置から、任意の拘束壁を与えて束にした場合の形状、サイズ、拘束力を求めることができ、摩擦、拘束力等の力学的な特性を考慮した形状を求めることができる電線配置予測方法を、コンピュータに実行させることができる。
【００３０】
本発明に係る記録媒体によれば、これを読込んだコンピュータに、束径だけでなく、電線配置も求めることができ、任意の電線初期配置から、任意の拘束壁を与えて束にした場合の形状、サイズ、拘束力を求めることができ、摩擦、拘束力等の力学的な特性を考慮した形状を求めることができる電線配置予測方法を、実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る電線配置予測方法、電線配置予測装置、プログラム及び記録媒体の実施の形態であるコンピュータの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る電線配置予測装置の動作の例を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る電線配置予測装置の動作の例を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る電線配置予測装置の動作を説明する為の説明図である。
【図５】初期電線配置の例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る電線配置予測装置の動作を説明する為の説明図である。
【図７】拘束構造の壁からの反発力を説明する為の説明図である。
【図８】電線間の反発力及び摩擦力を説明する為の説明図である。
【図９】電線間の撓みによる弱い反発力を説明する為の説明図である。
【図１０】電線がコネクタの端子に接続された位置から撓んだことにより作用する力を説明する為の説明図である。
【図１１】本発明に係る電線配置予測装置の予測結果の例を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る記録媒体の実施の形態の構成を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る電線配置予測方法、電線配置予測装置、プログラム及び記録媒体の実施の形態であるコンピュータ２の概略構成を示すブロック図である。
このコンピュータ２は、本発明に係る電線配置予測方法を実行する為のデータ等の入力画面、操作画面及び予測結果等を表示する表示部１０と、入力操作の為のキーボード８及びマウス９とを備えている。
【００３３】
コンピュータ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４を備えており、本発明に係る電線配置予測方法を実行する為のプログラムをＣＰＵ１４により実行することで、電線配置予測装置として機能する。当該プログラムは、ＣＤ（Compact Disc）３のような記録媒体からコンピュータ２に導入することができる。記録媒体としては、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）又は着脱可能な各種のメモリカード等であっても良い。
ＣＤ３はドライブ１２に装填されて、記録されているプログラムがコンピュータ２に読取られる。
【００３４】
コンピュータ２において、ＣＰＵ１４は、バス１７を介して各種デバイスに対して入出力を行う。ドライブ１２、表示部１０、キーボード８及びマウス９は、Ｉ／Ｏポート１１を通じて、バス１７に接続されている。
この例においてコンピュータ２は、記録装置として、ハードディスク１３、ＲＯＭ１５，ＲＡＭ１６を備えており、ＣＰＵ１４は、バス１７を介してこれら記録装置に対し入出力を行うことで、必要なデータの記憶や予測演算の実行が可能である。
【００３５】
たとえばハードディスク１３には、電線束を構成する複数種類の絶縁電線（以下、電線と記載）の識別記号、直径、単位長当たりの重量、被覆材の弾性係数、各被覆材同士の摩擦係数等の電線配置を予測するのに必要なデータを記録したファイルを格納することができる。また、このファイルには、ハーネスの製作に使用される複数種類のコネクタの識別記号、端子配置図等のデータ、及び複数の拘束材の識別記号、弾性係数等の特性データを記録することができる。
また、ハードディスク１３には、コネクタ、電線配置の断面、拘束材で複数の電線を束ねた拘束構造の断面等を、表示部１０に表示する為のプログラムも記録されている。
バス１７には、特定演算に利用可能なＧＰＵ（Graphics Processing Unit）１８も接続されている。プログラムの一部または全部を実行するのに、ＧＰＵ１８を利用してもよい。
【００３６】
以下に、このような構成の電線配置予測装置の動作を、それを示す図２，３のフローチャートを参照しながら説明する。
ユーザは、図４Ａに示すような使用するコネクタ４の識別記号を入力し、表示部１０に表示された端子配置図ａの各端子に、接続する円形断面を有する電線６の識別記号を指定することにより、図４Ｂに示すような初期電線配置が表示部１０に表示される。初期電線配置には、各電線６の半径も表現されており、ＣＰＵ１４は、初期電線配置に基づき、各電線６の予め定めてある半径（直径）による重み係数により、図５に示すように、初期電線配置の中心（Ｃｘ０、Ｃｙ０）を算出する（Ｓ１）。各電線６が拘束材７により束ねられた位置ｂの断面が予測すべき電線配置である。
【００３７】
ＣＰＵ１４は、初期電線配置の中心（Ｃｘ０、Ｃｙ０）を算出すると、算出した中心に基づき、初期電線配置を写像変換により、使用する拘束材に基づく形状（ここでは円形）の電線配置に変換する（Ｓ１）。
拘束材がテープであれば、円形の電線配置に変換され、拘束材が方形枠であれば、方形の電線配置に変換される。また、円形の電線配置に変換する場合、図６Ａに示すように、初期電線配置が方形であれば、一旦、図６Ｂに示すように、正方形に変換した後、図６Ｃに示すように、円形に写像変換する。
【００３８】
円筒座標系（ｒ，θ，ｚ）で、正方形の各電線の位置は、中心からの距離ｒ、角度θで表され、円形に写像変換された後は、角度θ′＝（π／４）ｔａｎθ、中心からの距離ｒ′＝ｒｃｏｓθ′で表される。
また、円形に写像変換された後の電線配置の直径Ｗ′は、正方形の一辺の長さＷとすると、Ｗ′＝Ｗ×４／πで表され、円形に写像変換された後の電線配置の周長は、πＷ′＝４Ｗで表される。
【００３９】
ＣＰＵ１４は、拘束材に基づく形状の電線配置に変換した（Ｓ１）後、前処理として、拘束材に基づく形状の電線配置を、電線が互いに接触して移動しなくなる迄、中心に移動させて、前処理電線配置を算出する（Ｓ３）。
ＣＰＵ１４は、前処理（Ｓ３）として、先ず、各電線を中心に向かって移動させる距離Δを設定し（Ｓ３１）、図６Ｄに示すように、各電線を中心ベクトル方向にΔ移動させる（Ｓ３３）。
ＣＰＵ１４は、各電線を中心ベクトル方向にΔ移動させた（Ｓ３３）結果、互いに位置が干渉するものが有るか否かを判定し（Ｓ３５）、互いに干渉するものが有れば、何れか一方の電線を元の位置へ戻す（Ｓ３７）。
【００４０】
ＣＰＵ１４は、図６Ｅに示すように、一方の電線を元の位置へ戻した（Ｓ３７）後、その電線を、他方の電線の中心方向へ接触する迄迂回移動させ、その移動させた距離をδとして、更に、両者の接戦方向の写像変換された電線配置の中心へ近付く方向へ、Δ−δ迂回移動させる（Ｓ３９）。
ＣＰＵ１４は、干渉する全ての電線についてステップＳ３７，３９を実行した後、迂回移動させた電線の迂回位置で干渉するものが有るか否かを判定する（Ｓ４１）。
【００４１】
ＣＰＵ１４は、電線の迂回位置で干渉するものが有れば（Ｓ４１）、その電線を迂回移動させる前の元の位置へ戻し（Ｓ４３）、全電線が互いに接触して移動しない状態になっているか否かを判定する（Ｓ４５）。
ＣＰＵ１４は、全電線が互いに接触して移動しない状態になっていなければ（Ｓ４５）、各電線を中心ベクトル方向にΔ移動させる（Ｓ３３）。
ＣＰＵ１４は、全電線が互いに接触して移動しない状態になっていれば（Ｓ４５）、Δが、円形に写像変換された後の電線配置の半径より充分小さい所定値以下であるか否かを判定し（Ｓ４７）、所定値以下であればリターンする。
【００４２】
ＣＰＵ１４は、Δが所定値以下でなければ（Ｓ４７）、Δをこれ迄の１／２に設定して（Ｓ４９）、各電線を中心ベクトル方向にΔ移動させる（Ｓ３３）。
ＣＰＵ１４は、各電線を中心ベクトル方向にΔ移動させた（Ｓ３３）結果、互いに位置が干渉するものが無ければ（Ｓ３５）、全電線が互いに接触して移動しない状態になっているか否かを判定する（Ｓ４５）。
ＣＰＵ１４は、電線の迂回位置で干渉するものが無ければ（Ｓ４１）、全電線が互いに接触して移動しない状態になっているか否かを判定する（Ｓ４５）。
【００４３】
ＣＰＵ１４は、前処理（Ｓ３）からリターンすると、前処理で算出した前処理電線配置（接触配置）を表示部１０に画像表示し（Ｓ５）、ユーザからの操作入力がある迄待機する。
ＣＰＵ１４は、前処理電線配置を表示部１０に画像表示した状態で（Ｓ５）、ユーザからの操作入力が終了を指示していなければ（Ｓ７）、拘束材７で前処理電線配置を任意の拘束力で束ねた場合の初期の拘束構造（拘束配置）を設定する（Ｓ９）。
【００４４】
拘束構造を設定する場合、例えば、前処理電線配置が円形束である場合、束の中心（Ｃｘ０，Ｃｙ０）から見て最も外に有る電線位置（Ｃｘｎ，Ｃｙｎ）から拘束構造の内半径Ｒｔを設定する。但し、最も外の電線の直径をφｎとして、
Ｒｔ＝（（Ｃｘｎ−Ｃｘ０）2 ＋（Ｃｙｎ−Ｃｙ０）2 ）0.5 ＋０．５φｎ
である。
【００４５】
ＣＰＵ１４は、次に、設定した拘束構造（Ｓ９）の初期形状から、求めたい最終形状へ近付く方向に、拘束構造の壁の動き（縮小・拡大）を規定し、微小時間ｄｔ及び微小距離変化ｄＲを与える（Ｓ１１）。
例えば、テープ等で電線を縛る場合、拘束構造であるテープ内径Ｒｔを微小距離ｄＲ縮小させる。
Ｒｔ＝Ｒｔ−ｄＲ
但し、微小距離変化ｄＲは、最も小さい電線直径φｍに対して、ｄＲ＜０．５φｍのように設定する。
【００４６】
ＣＰＵ１４は、次に、微小距離ｄＲだけ変化した拘束構造（Ｓ１１）の壁（拘束材）からの反発力（荷重）を算出する（Ｓ１３）。
例えば、縮小した壁面に対して、図７に示すような貫通Δｉが生じた電線ｉについて、壁の法線方向における反発力ｒｉを算出する。電線構造により計算方法は変わるが、概算例として、電線の被覆材のバネ定数ｋｉは、
ｋｉ＝Ｅ×Ｌ×φｉ／φｉ＝Ｅ×Ｌ
により計算する。但し、Ｅは被覆材のヤング率、Ｌは電線長（拘束材の幅）、φｉは電線ｉの直径である。
【００４７】
拘束材からの反発バネ定数ｋｒは、この事例では、各電線の食い込み時のバネ定数ｋｉと等しい為、ｋｒ＝ｋｉとする。
以上から、拘束材にΔｉ貫通する電線ｉの電線長Ｌ当たりの反発力ｒｉは、
ｒｉ＝ＬｋｒΔｉ        （Δｉ＞０）
ｒｉ＝Ｌ×０．０＝０    （Δｉ≦０）
により算出される。
【００４８】
ＣＰＵ１４は、次に、微小距離変化した拘束構造（Ｓ１１）の電線間の接触荷重及び摩擦荷重を算出する（Ｓ１５）。
図８に示すように、電線間の距離δｉｊが負値、つまり電線間に貫通が生じた場合、電線接触部の法線方向に弾性変形による反発力Ｐｉｊを算出し、電線間に摩擦が生じている場合、電線接触部に沿った方向に摩擦力Ｓｉｊを算出する。
【００４９】
電線ｉ，ｊの被覆材のバネ定数をｋｉ，ｋｊとすると、電線ｉ，ｊ間のバネ定数ｋｎは、ｋｎ＝ｋｉｋｊ／（ｋｉ＋ｋｊ）により算出される。
但し、ｋｉ＝Ｅ×Ｌ×φｉ／φｉ＝Ｅ×Ｌ
により計算され、Ｅは被覆材のヤング率、Ｌは電線長（拘束材の幅）、φｉは電線ｉの直径である。
【００５０】
電線ｉ，ｊ間の距離をδｉｊ、円柱と見做した電線ｉ，ｊの間の相対速度をＶｉｊ＝（Ｖｎ，Ｖｓ）（但し、Ｖｎは電線接触部の法線方向の速度、Ｖｓは電線接触部に沿った方向の速度）、電線ｉ，ｊ間の摩擦係数をμのとすると、反発力Ｐｉｊは、
Ｐｉｊ＝ｋｎ｜δｉｊ｜    （δｉｊ＜０）
Ｐｉｊ＝０．０        （δｉｊ≧０）
により算出され、摩擦力Ｓｉｊは、
Ｓｉｊ＝−μＰｉｊＶｓ／｜Ｖｓ｜    （δｉｊ＜０）
Ｓｉｊ＝０．０                      （δｉｊ≧０）
により算出される。
【００５１】
拘束構造の一断面では電線が接触する迄に至っていない場合でも、電線に生じた曲げ癖（γ）による撓みで電線ｉ，ｊが接触している場合がある。このような場合は、撓みδｉｊによる弱い反発力ｆｉｊを更に考慮する。
図９に示すように、長さＬａの電線ｉ，ｊに曲げ癖による曲率半径γ（≫ｕｉｊ）が有るとすると、反りによる電線ｉ，ｊ間の距離ｕｉｊは、ｕｉｊ≒Ｌａ2 ／（４γ）で算出される。
【００５２】
長さＬａの電線ｉ，ｊの各両端が自由であるとすると、それらの撓みδｉｊによる荷重（反発力）ｆｉｊは、
ｆｉｊ＝（４８ＥＩｉｊ／Ｌａ3 ）ｕｉｊ        （δｉｊ＜０）
ｆｉｊ＝（４８ＥＩｉｊ／Ｌａ3 ）（ｕｉｊ−δ）  （０≦δｉｊ≦ｕｉｊ）
ｆｉｊ＝（４８ＥＩｉｊ／Ｌａ3 ）×０．０＝０        （δｉｊ＞ｕｉｊ）
により算出される。
但し、Ｅは電線ｉ，ｊのヤング率であり、Ｉｉ，Ｉｊを電線ｉ，ｊの断面二次モーメントとすると、ＥＩｉｊ＝ＥＩｉ×ＥＩｊ／（ＥＩｉ＋ＥＩｊ）である。
【００５３】
ＣＰＵ１４は、次に、微小距離変化した拘束構造（Ｓ１１）の各電線に加わる外力を算出する（Ｓ１７）。
電線ｉに加わる可能性のある外力としては、電線ｉが受ける重力、電線ｉが周囲の媒質（空気、水等）から受ける浮力の他、電線ｉがコネクタ４の端子に接続された位置から曲げられることにより作用する力がある。
【００５４】
長さＬの電線ｉが受ける重力及び浮力の合力ｑｉは、
ｑｉ＝（ρｉ−ρ０）（πＬφｉ2 ／４）ｇ
により算出される。但し、ρｉは電線ｉの密度（被覆材を含めた平均密度）、ρ０は媒質の密度、φｉは電線ｉの直径、ｇは重力加速度である。
【００５５】
図１０に示すように、電線ｉがコネクタ４の端子に接続された位置から、距離Ｌｂの間にｄｉ撓んだことにより作用する力ｑｉは、
ｑｉ＝３ＥＩｉｄｉ／Ｌｂ3
により算出される。但し、Ｅは電線ｉのヤング率であり、Ｉｉは電線ｉの断面二次モーメントである。
また、電線ｉの変位速度ｖに対する粘性力ｑｉ＝−ｖ×Ｃｉ（Ｃｉは粘性係数）を与え、電線ｉが力の釣合い状態に至るのを阻害する振動を抑制することもできる。
【００５６】
ＣＰＵ１４は、次に、ステップＳ１３，Ｓ１５，Ｓ１７で算出した荷重及び外力を電線毎に積算し、積算した電線ｉ毎の荷重積算値Ｆｉ、及び電線ｉ毎の質量Ｍｉにより、電線ｉ毎の加速度ａｉ（ｔ＋１）＝Ｆｉ／Ｍｉを算出する（Ｓ１９）。
但し、Ｍｉは電線の質量であり、例えば円形電線であれば、被覆材を含めた平均密度ρｉ、電線外径φｉ、電線長Ｌとして、πρｉＬφｉ2 ／４により算出される。
【００５７】
ＣＰＵ１４は、次に、電線を質点と見做して、電線毎に運動方程式を作成し、作成した運動方程式を用いて、加速度より電線毎の速度ベクトル及び位置ベクトルを算出する（Ｓ２１）。
算出方法の一例として、電線＝質点の運動方程式を時間成分で離散化して算出する式を下記に示す。
速度ベクトルｖ（ｔ＋ｄｔ）＝ｖ（ｔ）＋０．５（ａ（ｔ）＋ａ（ｔ＋ｄｔ））×ｄｔ
位置ベクトルｘ（ｔ＋ｄｔ）＝ｘ（ｔ）＋ｖ（ｔ）×ｄｔ＋（（２／３）×ａ（ｔ）
＋（１／３）×ａ（ｔ＋ｄｔ））×ｄｔ2 ／２
【００５８】
ＣＰＵ１４は、次に、算出した電線毎の速度ベクトル及び位置ベクトル、並びに拘束構造、電線毎の荷重及び電線毎の荷重積算値に基づき、各電線の位置変動が収束したか否かを判定する（Ｓ２３）。
拘束構造に生じる反発力が設定値となるか、拘束構造が目標とする配置に到達し、各電線の位置変動が十分収まった時点を収束時点とする。
【００５９】
拘束構造が円形束である場合、テープ（拘束材）の張力Ｔ、テープの幅Ｌ、拘束構造の内半径Ｒとすると、テープ内圧ｐ＝Ｔ／ＬＲであり、拘束力として全内面のテープ内圧の積分値２πＲＬ×ｐ＝２πＴを、拘束力Ｆと一致させている。
この場合、収束条件としては、内半径Ｒが十分安定していること、Ｆ≒２πＴ≒Σｒｉの関係を満たすこと、及び所定の束外径に達していることとする。但し、ｒｉは、電線ｉが受けるテープからの反発力である。
【００６０】
ＣＰＵ１４は、各電線の位置変動が収束していれば（Ｓ２３）、各電線の位置変動が収束した電線配置（拘束構造）、及びその電線配置に関係するデータを表示部１０に出力して表示し（Ｓ２５）処理を終了する。
ＣＰＵ１４は、各電線の位置変動が収束していなければ（Ｓ２３）、時間ステップ（微小時間）ｄｔを加算して（Ｓ２７）、求めたい最終形状へ近付く方向に、拘束構造の壁の動き（縮小・拡大）を規定し、微小時間ｄｔ及び微小距離変化ｄＲを与える（Ｓ１１）。つまり、時間ステップｄｔが経過した時点における拘束構造を算出して更新する。
【００６１】
ＣＰＵ１４は、前処理電線配置を表示部１０に画像表示した状態で（Ｓ５）、ユーザからの操作入力が終了を指示していれば（Ｓ７）、その前処理電線配置、及びその電線配置に関係するデータを表示部１０に出力して表示し（Ｓ２５）処理を終了する。
【００６２】
以上のようにして、図１１Ａに示すコネクタ４に接続する電線束の初期電線配置が、図１１Ｂに示す方形形状である場合、電線間の摩擦係数を０．２、拘束力をテープ張力２Ｎとして算出し収束した拘束構造は、図１１Ｃに示すように予測できた。
同様に、電線間の摩擦係数を０．５、拘束力をテープ張力２Ｎとして算出し収束した拘束構造は、図１１Ｄに示すように予測できた。図１１Ｃに示す拘束構造の直径を１００％とすると、図１１Ｄに示す拘束構造の直径は１１２％となり、電線間の摩擦力が大きい場合は、電線束の中心に向かって収束し難いことを示しており、人の感覚上においても納得することができる。
【００６３】
（実施の形態２）
図１２は、本発明に係る記録媒体の実施の形態の構成を模式的に示す説明図である。
記録媒体は、ここではＣＤ（Compact Disc）３であるが、記録媒体としては、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）やその他の光学メディアであっても良い。さらに、記録媒体は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリなどの半導体メモリであってもよい。フラッシュメモリには、メモリカードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどの着脱可能なメモリを用いることもできる。
【００６４】
ＣＤ３には、コンピュータに、絶縁電線のコネクタの各端子にそれぞれ接続する位置、及び複数の絶縁電線の各半径に基づき初期配置を定める手順Ｔ１、各絶縁電線の各半径による重み係数に基づき算出した中心に基づき、初期配置を拘束材で定まる形状の配置に写像変換する手順Ｔ３を実行させる為のプログラムが記録されている。
また、ＣＤ３には、コンピュータに、写像変換した形状の配置に基づき、各絶縁電線が互いに接触する接触配置を算出する手順Ｔ５、算出した接触配置の電線束を、拘束材で束ねた場合の時系列的に変化する拘束配置を算出する手順Ｔ７、算出した拘束配置内の各絶縁電線に作用する力を算出する手順Ｔ９を実行させる為のプログラムが記録されている。
【００６５】
また、ＣＤ３には、コンピュータに、算出した各作用力に基づき、各絶縁電線に作用する加速度を算出する手順Ｔ１１、算出した各加速度により、各絶縁電線の中心点を質点とする運動方程式をそれぞれ作成し、作成した運動方程式により各絶縁電線の速度及び位置ベクトルを算出する手順Ｔ１３を実行させる為のプログラムが記録されている。
【００６６】
また、ＣＤ３には、コンピュータに、算出した各速度及び各位置ベクトル、並びに拘束配置及び各作用力に基づき、各絶縁電線の位置変動が収束したか否かを判定する手順Ｔ１５、収束していないと判定した場合に、時間ステップｄｔ後の拘束配置を算出する手順Ｔ１７、予測した配置を出力する手順Ｔ１９を実行させる為のプログラムが記録されている。
ＣＤ３に記録されたプログラムを読取ったコンピュータは、実施の形態１で説明したように作動する。
【符号の説明】
【００６７】
２  コンピュータ
３  ＣＤ（記録媒体）
４  コネクタ
６  電線（絶縁電線）
７  拘束材
８  キーボード
９  マウス
１０  表示部
１２  ドライブ
１４  ＣＰＵ
１８  ＧＰＵ
【図１】
0005556616.tif 000002
【図２】
0005556616.tif 000003
【図３】
0005556616.tif 000004
【図４】
0005556616.tif 000005
【図５】
0005556616.tif 000006
【図６】
0005556616.tif 000007
【図７】
0005556616.tif 000008
【図８】
0005556616.tif 000009
【図９】
0005556616.tif 000010
【図１０】
0005556616.tif 000011
【図１１】
0005556616.tif 000012
【図１２】
0005556616.tif 000013